基础算法精讲 03 | 滑动窗口|ASCII表如如何使用|substr函数
滑动窗口用于数组/字符串 中求子数组/子串。
右指针的右移很好处理。滑动窗口的难点在于找到移动左指针的条件！！！
滑动窗口的模板是
for（r指针向右遍历）while（碰到某种情况，l指针向右移）
209.长度最小的子数组
209. 长度最小的子数组
思路
- 一看题目【长度最小】【子数组】就知道是滑动窗口的zoom了
- 数组求子数组，用滑动窗口
- 有一个长度最小的逻辑。
int length = r - l + 1;res = min(res, length);
完整代码
class Solution {public:int minSubArrayLen(int target, vector<int>& nums) {int res = INT_MAX;int sum = 0;int l = 0;for (int r = 0; r < nums.size() ;r++){sum += nums[r];while(sum>=target){int length = r - l + 1;res = min(res, length);sum -= nums[l];l++;}}if(res==INT_MAX)return 0;// if(sum < target)// return 0;elsereturn res;}};
二刷11.1
连滑动窗口模板都想不起来。写的一塌糊涂。
3.无重复字符的最长子串
3.无重复字符的最长子串
思路
- 【最长】【子串】使用滑动窗口。
- 窗口中用哈希表来记录出现次数。如apple。当窗口滑动到ple时，就是最长无重复的子串。pple是因为p出现了2次，窗口还是会右移。
完整代码
class Solution {
public:int lengthOfLongestSubstring(string s) {int res = 0;int mres = 0;int l = 0;unordered_map<char, int> p;for (int r = 0; r < s.size();r++){p[s[r]]++;while(p[s[r]]!=1){p[s[l]]--;l++;}mres = (r - l + 1);if(mres > res )res = mres; }return res;}
};
出现的问题
- unordered_map底层是由哈希表构成的。访问很直接p[ s[ i ] ]。
2. 关于最长字串/最短子串的思考
我原本是用一个if判断写的，有点麻烦了。
//最长子串
for(int i=0;i<s.size();i++){res=max(res,i-l+1);}
//最短子串
for(int i=0;i<s.size();i++){res=min(res,i-l+1);}
二刷
哈希想到了，不会定义（😓）
713.乘积小于K的子数组
713. 乘积小于 K 的子数组
思路
- 在数组中找子数组。用滑动窗口。
- 左指针是要右移的，如果按条件中的while(sum<k)来，左指针反而还得左移。。。
- 窗口中哪些才算子数组了？比如现在窗口是【5，2，6】.那子数组就应该是【6】，【2，6】，【5，2，6】.。那些【2】，【5，2】是右指针在2时窗口下的子数组。
- 怎么计算个数了？
r-l+1
完整代码
class Solution {
public:int numSubarrayProductLessThanK(vector<int>& nums, int k) {//当k <= 1时，下面的左指针右移会陷入循环，nums[l]会越界，堆溢出。if (k <= 1) return 0;int res = 0;int sum = 1;int l = 0;for (int r = 0; r < nums.size() ;r++){sum *= nums[r];while(sum>=k){sum /= nums[l];l++;}res+=(r-l+1);}return res;}
};
出现的错误
- 在左指针移动这里我出现的错误。我习惯性写成了
while(sum<k),这样的逻辑左指针是无法向右移动的。经典的错误。
while(sum<k){}
二刷
heap-buffer-overflow堆溢出，就是数组越界，就是边界条件没有处理好。
vecto对象在栈上，但数据在堆上。这么理解。
就是vector这个类中，有指针，有int型。指针指向堆上的数据。指针是在栈上，指向堆上的一种数据类型。
2958. 最多 K 个重复元素的最长子数组
2958. 最多 K 个重复元素的最长子数组
思路
- 用哈希表统计元素出现的次数
完整代码
class Solution {
public:int maxSubarrayLength(vector<int>& nums, int k) {int length =0;int l=0;int res=0;//哈希表unordered_map<int,int> p;for(int r=0;r<nums.size();r++){p[nums[r]]++;while(p[nums[r]]==k+1){p[nums[l]]--;l++;}length=r-l+1;res=max(res,length);}return res;}
};
2730. 找到最长的半重复子字符串
没意思不用写
1004. 最大连续1的个数 III
思路
- 有一点点逆向思维，滑动窗口中数0的个数
完整代码
class Solution {public:int longestOnes(vector<int>& nums, int k) {int res = 0;int length = 0;int l = 0;int zeroCount = 0; for (int r = 0; r < nums.size();r++){if(nums[r]==0)zeroCount++;while(zeroCount>k){if(nums[l]==0)zeroCount--;l++;}length = r - l + 1;res = max(res, length);}return res;}
};
2962. 统计最大元素出现至少 K 次的子数组
太偏了
2302. 统计得分小于 K 的子数组数目
2302. 统计得分小于 K 的子数组数目
思路
- 很简单呀。难点在于
(1 + 2 + 3 + 4 + 5) * 5 = 75 。这个式子如何实现。将加法和长度分开计算即可。
完整代码
class Solution {
public:long long countSubarrays(vector<int>& nums, long long k) {long long sum = 0;int length = 0;long long count = 0;int l = 0;for (int r = 0; r < nums.size(); r++) {sum += nums[r];length = r - l + 1;//sum * length实现 (1 + 2 + 3 + 4 + 5) * 5 = 75 while (sum * length >= k) {sum -= nums[l];l++;//更新最新的长度length = r - l + 1;}//子数组的数目需要研究一下count += (r - l + 1);}return count;}
};
1658. 将 x 减到 0 的最小操作数
1658. 将 x 减到 0 的最小操作数
思路
- 逆向思维。这题用滑动窗口的意图很明显。最小操作数==》剩余元素的最长子串。
- 移除的是 nums 最左边或最右边的元素，那么剩下的元素是什么？是 nums 的连续子数组。
移除的元素和 x + 剩余的元素和 = nums 的所有元素之和 s。
所以剩余的元素和 = s−x。
问题变成：
从 nums 中找最长的子数组（这样移除的数尽量少），满足子数组的元素和恰好等于 s−x。
完整代码
class Solution {
public:int minOperations(vector<int>& nums, int x) {//逆向思维int target = reduce(nums.begin(), nums.end()) - x;//如果x设定的太大了，就找不到子数组使target<0if(target<0)return -1;//如果x==整个数组加起来，也要单独拎出来if(target ==0)return nums.size();int sum = 0;int length = 0;int res = 0;int l=0;for(int r=0;r<nums.size();r++){sum+=nums[r];while(sum>target){sum-=nums[l];l++;}//如果有子数集==targetif(sum==target){length=r-l+1;res=max(res,length);}}//如果没有子数集==targetif(length==0)return -1;return nums.size()-res;}
};
遇到的问题
在我没有把if(target<0) 和 if(target ==0)写出来时，编译器会报错堆溢出，数组越界。以后碰到堆溢出，就知道是边界条件没有处理好了。
76. 最小覆盖子串
思路
- 【最小】【子串】肯定是用滑动窗口。
- 滑动窗口的左滑条件是 s 覆盖 t 。怎么
判断s 覆盖 t 呢用两个数组将SCII表的0~127全部表示。比如cnt_t[65]=3，就表示t串中有3个’A’。
然后遍历ASCII表，如果cnt_s中每一个值都大于cnt_t，则是全覆盖。 - 需要用
substr（起点，长度）函数来返回子串。 - 如果s不覆盖t，应该怎么写返回值呢？
s覆盖t时，会进入while(is_covered(cnt_s,cnt_t)），一定会L++的。所以l==0就是s不覆盖t的情况。
完整代码
class Solution {
public://s是否“覆盖”tbool is_covered(int cnt_s[],int cnt_t[]){for(int i='A';i<='Z';i++){if(cnt_s[i]<cnt_t[i])return false;}for(int i='a';i<='z';i++){if(cnt_s[i]<cnt_t[i])return false;}return true;}string minWindow(string s, string t) {//定义一个128数组用来存说有可能出现的ascii值int cnt_s[128]{};//再定义一个用来存储tint cnt_t[128]{};int l=0;int r=0;//用来记录s覆盖t时可能的长度.resL,resR是字符串索引int resL=0;int resR=s.size()-1;int length=resR-resL+1;//将t中的数据放入哈希表中for(int i=0;i<t.size();i++){cnt_t[t[i]]++;}for(;r<s.size();r++){cnt_s[s[r]]++;//cnt_s是否已经 覆盖 cnt_twhile(is_covered(cnt_s,cnt_t)){//此时记录s覆盖t时的长度,resL和resR。因为后面输出子串时需要if(length > r-l+1){length=r-l+1;resL=l;resR=r;}cnt_s[s[l]]--;l++;}}//如果s没有覆盖tif(l==0)return "";elsereturn s.substr(resL,length);}
};
遇到的问题
-
如和使用ASCII表
’A‘ ======65
for(int i=‘A’;i<=‘Z’;i++)，用int型i遍历ASCII表。A也必须加单引号，不加单引号A就是变量了。 -
substr（起点，长度）